Усадка домов из бревна и бруса
Усадка дома обусловлена в основном свойством древесины усыхать при уменьшении ее влажности. Величина усадки сруба определяется многими факторами. Прежде всего, влажностью бревна или бруса, его изначальных размеров (прежде всего толщины), породой древесины, технологией обработки древесины (в первую очередь — сушки), условиями эксплуатации здания и его размеров (чем выше стена, тем больше величина усадки), сезона строительства дома (лето, зима), качеством сборки и квалификацией рабочих (качественно и плотность подгонки), технологией строительства (способ соединения и вид используемого межвенцового утеплителя).
Притом изменения размеров деревянного элемента различны в тангенциальном и радиальном направлениях, т. е. изменения размеров по ширине бруса или бревна значительно больше, чем по длине. Кроме того, величина усадки варьируется в зависимости от типа строительного материала — бревно, оцилиндрованное бревно, брус, профилированный брус, клееный брус и т. д.
В принципе, данные по усушке материалов можно почерпнуть и из ГОСТ 6782.1-75 Пилопродукция из древесины хвойных пород. Величина усушки, но на практике эти данные могут быть далеки от теории. В среднем, при расчете величины усадки можно отталкиваться от таких данных:
- Бревно даeт усадку до 150 мм;
- Оцилиндрованное бревно дает усадку до 100 мм;
- Брус строганный или не строганный может дать усадку до 60 мм;
- Профилированный брус естественной влажности дает усадку до 40 мм;
- Профилированный брус камерной сушки даст усадку до 20 мм;
- Клеенный брус меньше всего подвержен усадке, величина усадки не более 15 мм.
Например, в руководстве по сборке срубовых домов компания HONKA приводит следующие данные:
- стена из оцилиндрованного бревна дает усадку в среднем 30-60 мм/м,
- стена из клееного бруса — около 10-30 мм/м.
Разница заметная, и во многих случаях принципиальная, ведь высота сруба в любом случае будет уменьшаться. Чтобы усадка не нарушила конструкцию здания, предусматривают целый ряд мер и способов ее компенсации. Начнем с того, что сама форма профиля бруса или бревна влияет на величину усадки стен.
Профиль оцилиндрованного бревна может дополняться узкими продольными компенсационными пазами
Например, профиль оцилиндрованных бревен может дополняться узкими продольными компенсационными пазами, снижающими напряжение в древесине и позволяющими избежать сильного растрескивание бревна. Количество пазов — от одного до трех, притом один из них расположен, как правило, в верхней части бревна. Благодаря пазам уменьшается изменение формы профиля и, следовательно, сокращается усадка бревенчатых стен. Чем выше уровень технических решений производителя деревянных стройматериалов, тем сложнее профиль предлагаемых им стеновых элементов.
Требование к обвязке фундамента
Выполняя строительные работы своими руками, необходимо обращать внимание на следующие факторы:
- Качество используемых пиломатериалов. При монтаже несущих конструкций необходимо выбирать хвойные породы древесины, 1-го или 2-го сортов. Фактическая влажность древесины должна составлять 12%.
- Соответствие заданным размерам.
- Качественное крепление всех компонентов. Особенно в местах соединения обвязки с фундаментом.
- Качественная гидроизоляция места соединения обвязки с металлическими или бетонными частями фундамента.
- Обработка древесины противопожарными и противогрибковыми средствами. При этом каждый брусок должен быть обработан до начала монтажа.
Выбор материала
Выше было сказано, что нижняя обвязка каркасного дома на столбчатом фундаменте может быть выполнена из деревянных или металлических брусьев. Использование дерева более целесообразно. Однако, отдавая предпочтение данному материалу, строители вновь окажутся перед проблемой выбора.
Сегодня в строительстве используются два типа деревянных балок:
- Клееный брус.
- Цельный брус.
Первый вариант отличается повышенной прочностью и надежностью. Такую древесину можно использовать при большой нагрузке или для создания пролетов. Правда, стоимость балок из этого материала выше, чем на аналогичные балки из цельного бруса.
Чаще всего в индивидуальном строительстве используют цельный брус. Выбор этого материала позволяет существенно сэкономить средства.
Крепление обвязочной конструкции к фундаменту
В большинстве случаев обвязку к фундаменту крепят при помощи анкеров. Для проведения крепежных работ используют болты анкерного типа диаметром от 12 до 16 мм.
Длину подбирают так, чтобы создавалось надежное крепление бруса. Анкер должен входить в брус как минимум на 10 см. В идеале крепление должно быть сквозным.
К сваям бруски крепят при помощи болтов диаметром 12 мм и более. Также в качестве крепежного элемента можно использовать шпильки аналогичного сечения. Все крепежные компоненты необходимо обработать антикоррозийным средством.
Соединения обвязочного бруса
Выполняя монтаж своими руками, следует уделить внимание креплению обвязки в углах, а также в местах соединения стен (наружных и внутренних). Если строение имеет большую длину, чем используемые пиломатериалы, придется производить обвязку бруса «по длине»
Возможны следующие варианты соединения:
- В половину дерева или в лапу. Этот способ подходит для увеличения длины.
- Хвост ласточки. Способ отличается высокой сложностью исполнения, но более герметичен. Его обычно применяют для соединения внутренних и внешних стен.
- Коренной шип. Обычно применяется по углам.
- Встык. Наиболее простой из всех перечисленных способов. Отличается низкой надежностью.
В зависимости от сечения бруса обвязки, используют то или иное соединение. Соединение должно располагаться на уровне 2-3 высоты используемой балки. Для увеличения показателей надежности соединения применяют нагели.
Обвязка как пол каркасного дома
Обвязка фундамента каркасного дома может использоваться как элемент чернового пола. Это рациональное решение, позволяющее сэкономить средства. В данном случае брус будет выступать в роли балок несущего типа. Между балками находится теплоизоляционный материал. Сверху каркас покрывают половым «пирогом» (для первого этажа).
Толщина утеплителя подбирается исходя из климатических особенностей региона. В большинстве случаев строители используют утеплитель толщиной 15-20 см.
Верхняя обвязка
Это верхняя, опоясывающая дом конструкция, аналогична армированному поясу у кирпичных и блочных домов. Она объединяет элементы дома в верхней части, равномерно распределяя вес кровли, перекрытий и лаг, не давая стенам развалиться под их тяжестью. В большинстве случаев, нижнюю и верхнюю обвязку монтируют из одного и того же материала, одинакового сечения, с похожим вариантом креплений и стыков.
Крепление балок перекрытия к верхней обвязке
Крепление обвязки к стойкам каркаса
Крепление элементов верхней обвязки к стойкам происходит по методам обвязочных соединений либо с использованием стальных (оцинкованных) уголков.
- Крепление уголками. Массивные нержавеющие уголки, посаженные на саморезы по дереву, соединяют стойки и обвязку.
- Крепление с помощью пазов. Это более трудоемкий способ. Вырубку следует делать строго вертикально по уровню, под каждую стойку. При погрешностях в изготовлении вырубки получится перекос стоек и всего здания. Крепление происходит к каждой вертикальной стойке с помощью двух гвоздей 15 см. Каждый гвоздь должен войти в стойку не менее, чем на 10 см.
Крепление стропил к верхней обвязке
Верхняя обвязка дома принимает на себя нагрузку от стропильной системы по вертикали и горизонтали, которую равномерно распределяет на стены дома.
Крепление стропильной ноги к мауэрлату
Методы крепления:
- Вырубка – популярный способ, дающий более прочный результат. При этом необходимо дополнительная фиксация гвоздями с двух сторон.
- Крепление с помощью стальных или оцинкованных уголков.
Выпил или вырубка для подобных соединений должны производиться в стропилине, а не опорной балке. Это позволит не нарушить несущую способность обвязки и не навредить надежности постройки.
Точное соблюдение всех принципов технологии строительства каркасных домов обеспечит правильное функционирование отдельных элементов, общую устойчивость всей конструкции в целом, а также долговечность и надежность постройки.
Укладка и крепление обвязки каркасного дома
Технология монтажа обвязочного бруса включает несколько этапов. В первую очередь проверяется уровень всех столбов или свай. При необходимости, опоры наращивают или срезают. Нижняя обвязка должна размещаться на гидроизоляционном слое, поэтому поверх столбчатого фундамента укладывают двойной слой рубероида, гидроизола или другого рулонного материала. Для лучшей фиксации, полотна промазывают битумной мастикой.
Крепление бруса к столбам зависит от возможностей материала, из которого выполнен фундамент.
В толщу опор подземной конструкции в местах их стыковки с обвязкой устанавливаются либо анкеры, либо деревянные пробки. Делается это до устройства гидроизоляции.
На следующем этапе приступают к подготовке материалов, предназначенных для нижней обвязки каркасного дома
Важно помнить о том, что древесина не должна быть влажной, на что следует обратить внимание при покупке бруса. Если он будет приобретаться заранее, то для хранения материала следует выбирать закрытое и проветриваемое помещение. Сушить на солнце изделия не следует, так как прямые лучи могут содействовать их деформации и растрескиванию
Сушить на солнце изделия не следует, так как прямые лучи могут содействовать их деформации и растрескиванию.
Существует два основных способа соединения смежных брусьев:
- в полдерева – в стыкуемых элементах зеркально вырезаются ровные выемки толщиной, равной половине толщины бруса;
- в полулапу – вырезы делаются под углом таким образом, чтобы при соединении деталей обвязки не образовывалось пустот.
Специалисты рекомендуют воспользоваться рубанком. Он поможет выполнить более точные срезы. Инструмент покупается в ближайшем супермаркете или берется напрокат.
После подготовки брусьев и устройства гидроизоляции начинается этап укладки обвязки в проектное положение. Первым делом, приступают к оформлению углов. Для этого гвоздями намечают их месторасположение. Делают это последовательно, стартуя от одного из внешних углов. После этого, используя натянутую между гвоздями бечевку и строительный угольник, проверяют правильность выдерживания углов. Большинство из них должны быть исключительно прямыми, но при сложной форме дома в плане они могут иметь размеры, отличные от 90 градусов. Данные параметры указываются в проектных чертежах.
После корректировки центров внешних и внутренних углов обвязки каркасного дома переходят к непосредственной укладке бруса. Работы также начинают выполнять с одного из углов, ориентируясь на установленную разметку, но жесткое крепление узлов выполняют не сразу
Это дает возможность подправлять положение сторон по мере необходимости, что очень важно
В местах стыка деревянных брусьев прокладывают джутовую ленту, выполняющую функцию мягкой прокладки. Она избавит элементы от трения, а слух домочадцев – от скрипа.
По окончании монтажа окончательно проверяется горизонтальность обвязки каркасного дома и правильность углов. После этого ее детали жестко крепят к фундаментным столбам и друг другу, а также производят дополнительную фиксацию брусьев между собой жесткими уголками или скобами из металла. Крепление балок к фундаменту выполняется несколькими способами:
- анкерами, вмонтированными в столбы. На этапе подгонки в брусьях высверливаются отверстия под болты;
- гвоздями (или шурупами), вбиваемыми (или ввинчиваемыми) в деревянные пробки, установленные в теле фундамента;
- клиньевыми болтами, предоставляющими возможность наиболее надежного крепления.
Напоследок стоит напомнить, что все стыки нижней обвязки каркасного дома должны иметь под собой опору. В случае необходимости выполнения наращивания балки между столбами, потребуется жесткое и надежное крепление узла. Кроме этого, следует учитывать недопустимость загрузки составного бруса в случае отсутствия опоры под стыком.
Нередко для усиления обвязки каркасного дома используется двойной ряд брусьев. В этом случае при выполнении срезов под лаги в одном из них, второй остается цельным, а значит – более прочным.
04.04.2016 в 10:04
Практические рекомендации
Процесс сборки брусового сруба аналогичен сборке сруба из обычного бревна. По фундаменту укладывается гидроизоляция в 3-4 слоя. Поверх гидроизоляции устанавливается закладная доска и окладной венец.
Здесь важным моментом, определяющим качество всей последующей сборки, является установка всего венца точно по одному уровню. Как бы хорошо и точно ни был выполнен фундамент, все равно могут возникнуть перепады по высоте, иногда весьма значительные. Эти перепады можно устранить, подкладывая регулирующие прокладки и проверяя их положение при помощи уровня. Другим способом регулировки основания является острожка закладной доски до получения горизонтальной поверхности.
Для продолжения процесса сборки углы жестко фиксируются строительными скобами, через определенное расстояние (1,5-2 м), но не менее двух точек на стену, осуществляется крепление к фундаменту при помощи металлических анкеров.
В замковое соединение и на всю поверхность бруса укладывается межвенцовый уплотнитель. Для предотвращения смещения при проведении монтажных работ он закрепляется при помощи степлера.
Возведение стен дома из бруса идет путем последовательной укладки венцов в заранее установленном порядке. Для придания жесткости конструкции и предотвращения деформаций в будущем через определенные интервалы (1-1,5 м) засверливаются отверстия, в которые в натяг кувалдой устанавливаются нагели из твердых пород дерева (обычно используется береза). Длина нагеля должна быть достаточной для прохождения через 2, максимум 3 венца. При этом его длина должна быть на несколько сантиметров меньше, чем глубина монтажного отверстия.
Стяжка шпильками осуществляется сразу всех венцов. Шпильки устанавливаются в местах перерубов, вдоль окон и дверных проемов. При большой длине стен интервал установки шпилек ориентировочно составляет 2 м.
Последовательность сборки стен из бруса в этом случае следующая:
- в соседних венцах предварительно просверливаются отверстия чуть большего диаметра, чем шпилька;
- выбираются достаточной глубины пазы для установки гаек и шайб;
- шпилька при помощи гаек фиксируется в просверленном отверстии нижнего венца;
- надевание бруса на шпильки;
- подгонка по местам посадки и проверка уровнем горизонтальности установки;
- фиксация установленного бруса затягиванием гаек на шпильках с одновременным простукиванием бруса кувалдой через подкладную доску;
- проверка горизонтальности положения бруса и при необходимости дополнительная регулировка затяжки крепления.
Иногда вместо шпилек используются саморезы с головкой под торцевой ключ, стягивающий два соседних венца. Установка саморезов осуществляется в местах пересечения брусьев и с интервалом 1-1,5 м. Однако такой вариант стяжки хоть и легче в исполнении, но обладает меньшей сопротивляемостью деформациям.
Комбинированный способ использования шпилек и нагелей позволяет предотвратить деформации стены в вертикальном и горизонтальном направлениях соответственно.
Преимущества конструкции
Пример устройства утеплённого междуэтажного перекрытия деревянного дома
Почему устройство чернового пола с балками так популярно? Несмотря на то, что сам процесс крепления деревянных обрешеток для основания весьма непрост, он все-таки пользуется спросом. Почему? Основание из балок обеспечивает полу следующие технические преимущества:
- Улучшает показатели тепло- и звукоизоляции;
- Предоставляет более равномерное распределение нагрузки на перекрытие, что обеспечивает длительный период службы чернового пола;
- Брус не содержит в себе синтетических веществ и потому может использоваться для обустройства пола в жилых помещениях;
- При обустройстве не первого этажа многоэтажки для отделки напольного основания целесообразнее использовать деревянные элеметы, которые не создают большой статической нагрузки на междуэтажные перекрытия;
- Между обвязкой и балками можно образовать воздушный зазор, который создаст оптимальные условия для вентиляции подполья;
- С помощью деревянного бруса можно не только обустроить теплый пол, но и выровнять его при необходимости.
Требования к обвязке
Каждый элемент каркасной конструкции должен соответствовать определённым требованиям. Это же касается и обвязочных работ. Замена той же стойки в свайных основаниях тоже имеет свой регламент, осуществлять крепление всех конструкций тоже необходимо с учётом всех инструкций и требований.
Что касается обвязки, то требования здесь будут следующие:
- Используемые доски должны быть одинаковыми и ровными, их стандартные размеры составляют либо 38х140 миллиметров, либо 38х100 миллиметров. Если же вместо обычных досок используется брус, то его размеры будут другими: 120х120, 100х100 и 150х150 миллиметров;
- Пиломатериалы лучше предпочитать из хвойных пород дерева, так как они обладают наиболее приемлемыми эксплуатационными характеристиками;
- Материалы должны иметь длительный срок службы (например, те же доски в обязательном порядке нужно покрыть антисептиком для предотвращения последующего гниения, иначе впоследствии замена стойки основания потребуется уже через очень короткое время);
- Стойки и другие элементы конструкции должны обладать прочностью;
- Для обвязочных конструкций важным моментом является ещё и прямолинейность ствола (ствол может и не быть идеально гладким, но ровным – да);
-
Слой должен полностью повторять контуры фундаментного основания, так как несовпадение по ширине приведёт к накоплению влаги под слоем, а это, в свою очередь запустит процесс гниения, что для дерева равнозначно смерти.
Технология в зависимости от типа фундамента
Как сделать обвязку каркасного дома? Последовательность монтажа во многом зависит от типа фундамента. Рассмотрим процесс изготовления нижней обвязки для наиболее распространенных типов оснований.
Свайный или столбчатый
Из всех типов фундаментов, распространенных в наших климатических условиях, свайный имеет наибольшее количество вариантов. Подчас они значительно отличаются друг от друга.
Так, может отсутствовать ростверк, высота свай над землей может быть разной, толщина и материал тоже могут иметь массу типов. Тем не менее имеются общие моменты монтажа. Нижняя обвязка каркасного дома на винтовых сваях выглядит так:
- Прежде всего, надо создать гидроизолирующую отсечку между материалами обвязки и фундамента. Это может быть рубероид (толь), нанесение битумного слоя и т. п.
- Раскладка бруса или досок по местам установки.
- Из бруса делается обвязка углов каркасного дома вполдерева.
- Устанавливается брус, крепление к ростверку (или непосредственно к сваям) делается при помощи анкеров или резьбовых шпилек, наваренных на основание. Обязательна проверка при помощи уровня на горизонталь.
- Угловые соединения усиливаются гвоздями, шурупами или болтами.
- Крепятся лаги с нужным шагом.
Нижняя обвязка каркасного дома на столбчатом фундаменте выполняется таким же образом.
Ленточный
В данном случае крепление нижней обвязки каркасного дома к фундаменту производится проще. Имеется сплошная бетонная лента с ровной горизонтальной поверхностью, позволяющая прочно прикрепить обвязку.
Нижняя обвязка каркасного дома на ленточном фундаменте делается в таком порядке:
- На ленту укладывается слой гидроизолятора.
- Изготавливаются гнезда для угловых соединений.
- Брус или обрезная доска крепится на шпильки, болты или анкеры.
- Усиливаются углы. Дополнительно проверяется горизонталь, при необходимости положение бруса корректируется клиньями или подкладками.
- Монтаж лаг делается наиболее удобным способом, при этом следует учитывать наличие ленты как опоры для лаг. Обязательна гидроизоляция при опоре на ленту.
Плитный
Для плитных фундаментов наличие нижней обвязки диктуется только способом возведения стен. Если в качестве рабочей схемы выбирается метод платформы, то нижняя обвязка не нужна.
В этом случае обходятся созданием чернового пола, на котором собираются и поднимаются стены. Порядок такой:
- Укладка сплошного гидроизоляционного покрытия рулонными материалами.
- Установка опорных брусков, на них в перпендикулярном направлении монтируются лаги чернового пола.
- Настилается черновой пол, образуя площадку для сборки каркасов стен.
- Разметка, сборка стен.
В случаях, когда сборка стен ведется постоечным методом, то нижняя обвязка нужна и делается так:
- Делается гидроизоляция плиты.
- Раскладывается брус или обрезная доска, делаются гнезда для соединения углов.
- Установка бруса, соединение углов, проверка параллельности и горизонтали.
- Монтаж лаг. Все этапы требуют постоянного контроля плоскости и горизонтали.
Углы в случае с брусом соединяются вполдерева, с усилением в виде бобышек, металлических пластин, болтов или скоб. Необходимо помнить, что все крепежные элементы из металла нуждаются в защитной обработке окрашиванием или нанесением битумного покрытия. После монтажа пола, стен и наружной обшивки доступа к металлическим деталям не будет, их состояние контролировать станет невозможно, поэтому следует заранее позаботиться об их защите от коррозии.
Внимание! Для ленточных или плитных оснований наилучшим способом крепления бруса будет соединение на деревянные пробки, закрепленные в бетоне. Материал следует выбирать наиболее смолистый, для защиты от влаги
Отверстия для пробок внутри следует покрыть битумом.
Проблема №1: исполнители
Мы уже как-то писали, что количество строительных фирм «с опытом каркасостроения» за несколько лет выросло в десятки раз. Чуть ли не каждый строитель теперь готов построить вам каркас «любой сложности под ключ». В этом-то и проблема – строить готовы все, а за качество отвечать − единицы.
По примерам работ таких «всемогустроителей» можно книгу написать. Вот, например, результат работы одной строительной бригады (на фото), которым поделился один из заказчиков на форуме.
Что здесь не так?
- Выбранный вид фундамента не смущает, если думать, что он для временной постройки.
- Обвязочный брус из двух плашмя уложенных досок на столбы из блоков. Заметьте, без гидроизоляции даже! Такое решение обернется позже прогибом и деформацией всего каркаса. Правильный обвязочный брус − это три доски 50*150 на ребро.
- Опирание стропил выполнено без зарезов, перекрытие второго этажа держится… на уложенной плашмя доске!
Самый дельный совет на форуме: все аккуратно разобрать, бригаду выгнать, зарплату им выдать уголками и шурупами.
Или вот еще: «Компания-подрядчик строит для нашей семьи 2-этажный каркасный жилой дом на винтовых сваях. Брус уложили не по центру свай (якобы сваи криво завинчены). В результате − продольный составной брус по центру столовой, лежащий на линии из 5 свай с пролётами от 1650 до 2100 мм и общей осевой длиной 7600 мм, уложен с боковым смещением примерно 55-60 мм. Сторона бруса выступает за край оголовка на 35-40 мм. Осевая проекция бруса вообще лежит за краем сваи. Куда большая проблема в том, что продольный брус состыкован внахлёст не над оголовком, как положено, а в воздухе».
В итоге, обнаруженную проблему строители устранили. А если бы заказчик не проверил работу?
Ошибочная конструкция слоёв стены
Всякий стеновой слой в каркаснике обладает своим назначением. Наиболее часто совершаются следующие ошибки каркасного дома: крепление изоляции плёночного и мембранного типа не в том месте или, напротив, пропуск их в нужных местах.
Главное правило – паропроницаемость используемых стройматериалов обязана повышаться от внутренней поверхности к наружной. Тем более в половом пироге, где частенько делается не как положено: пароизоляция монтируется со стороны земли, а паропроницаемая плёнка из помещения. Основная цель изоляции – не допустить попадания жидкости в утеплитель или намокания каркасной конструкции. А при попадании обеспечить ей максимально быстрый выход.
Внутри стена укрывается пароизоляцией, для предотвращения попадания паров жидкости из жилой комнаты в утеплитель. Снаружи крепится гидроизоляция, которая пропустит жидкость и даст возможность влажному пару покинуть утеплитель.
Крепление верхней обвязки
Крепление можно производить с помощью трех способов:
- К торцу стойки, которая расположена в вертикальном положении, гвоздями или саморезами. Метод подходит при выполнении конструкции из одинарной доски.
- К торцу стойки посредством врубок. При таком варианте в обвязке производится врубка, глубина которой должна составлять треть или половину толщины древесины. В это углубление помещается верхний край стойки.
- Крепление стальными уголками. Очень надежный способ, усиливающий крепление первым способом.
Дополнительное крепление стальными уголками повышают прочность конструкции Источник initechno.ru Преимуществом первого и второго способа заключается в том, что можно выставлять и закреплять вертикальные стойки друг за другом. Для фиксации с помощью врубки нужны обязательные расчеты и абсолютно точная разметка. Если будут нарушения, то будет и дефект в вертикальности размещения стоек, в результате чего строение начнет разрушаться.
В обвязочном брусе или доске под все стойки делаются пазы, обязательно совпадающие с такими же пазами, которые имеются на креплениях для стоек нижней обвязки. Ко всему прочему, конструкция закрепляется с помощью гвоздей. Крепления с использованием уголков фиксация осуществляется саморезами.